Какой объем ацетилена можно получить из природного газа, который содержит 90% метана, если выход составляет 70%?

Химия 11 класс Получение ацетилена из углеводородов объем ацетилена природный газ 90% метана выход 70% химия 11 класс Новый

Чтобы рассчитать объем ацетилена, который можно получить из природного газа, содержащего 90% метана, необходимо следовать нескольким шагам. Давайте разберем процесс поэтапно.

Шаг 1: Определение состава природного газа

Предположим, что у нас есть 1 моль природного газа. Поскольку газ содержит 90% метана, то:

• Количество метана = 0.9 моль
• Количество других компонентов = 0.1 моль (не учитываем, так как они не влияют на реакцию)

Шаг 2: Реакция получения ацетилена

Ацетилен (C2H2) можно получить из метана (CH4) через пиролиз или другие реакции. Одна из возможных реакций выглядит так:

2 CH4 → C2H2 + 3 H2

Из этой реакции видно, что 2 моля метана дают 1 моль ацетилена.

Шаг 3: Вычисление теоретического выхода ацетилена

Из 0.9 моля метана мы можем получить:

• Количество ацетилена = 0.9 моль CH4 * (1 моль C2H2 / 2 моль CH4) = 0.45 моль C2H2

Шаг 4: Учет выхода ацетилена

Выход ацетилена составляет 70%. Это означает, что из теоретически полученного количества ацетилена мы получим только 70%:

• Фактический выход ацетилена = 0.45 моль * 0.7 = 0.315 моль C2H2

Шаг 5: Перевод в объем

Теперь, чтобы найти объем ацетилена, используем закон Бойля-Мариотта, который говорит, что при нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает 22.4 литра. Таким образом, объем ацетилена будет:

• Объем C2H2 = 0.315 моль * 22.4 л/моль = 7.056 литров

Итак, объем ацетилена, который можно получить из природного газа при выходе 70%, составляет примерно 7.056 литров.